UNIVERSIDAD PRIVADAALAS PERUANAS

Facultad de INGENIERIA Y ARQUITECTURADocente: Nelson MejiaEscuela Prof.: Ing. civil Asignatura: GeologaTema: ArcillaIntegrantes : Huaraz, 19 Octubre 2011

INTRODUCCION Arcillas son partculas finas derivadas de la descomposicin de los silicatos, los que integran cerca de la tercera parte de su composicin de todas las rocas que existen en el planeta tierra, se caracterizan por su distribucin interna en grupos tetrahdricos, con el silicio al centro y cuatro oxgenos en sus vrtices, responden a la frmula (Si O4)4, tienen tambin cationes de Ca, Fe, Mg, Na y K. En si pertenecen a la subclase de los filosilicatos, por la presencia de lminas de exfoliacin basal, como las micas, sus dimensiones son menores a 1/256 mm inferior a 2 m., en si el trmino arcilla se usa habitualmente con diferentes criterios, enfoques o significados.

I. MARCO TEORICO.1. HISTORIA DE LA ARCILLA.El hombre descubri las tiles propiedades de la arcilla en tiempos prehistricos, y uno de los recipientes ms antiguos descubiertos son las agujas de cuerno de reno y las vasijas elaboradas con arcilla por el hombre prehistrico (Homo Sapiens 250 000 aos). Tambin se utiliz la arcilla, desde la prehistoria, para construir edificaciones de adobe, posteriormente se us el ladrillo, que son elementos de construccin cuyo uso aun perdura. La arcilla fue utilizada en la antigedad como soporte de la escritura. Miles de aos antes de Cristo ella fue inscrita en tablillas de arcilla (Hombre de Rhodesia, Hombre de Neandertal, Hombre de Cro Magnon y parientes, Hombre actual u Homo Sapien de 150 000 a 40 000 aos).2. CONCEPTO TEORICO.La Arcilla es un tipo de Roca Natural Sedimentaria. Proviene de la descomposicin de las Rocas Feldespato, siendo un silicato alumnico hidratado. Puede ser un elemento suelto o puede estar formando una masa en estado slido, puede ser coherente o incoherente. Es un material terroso de grano generalmente fino y capaz de convertirse en una masa plstica al mezclarse con cierta cantidad de agua. La arcilla tiene propiedades de los materiales plsticos, lo que significa que al humedecerla puede ser modelada fcilmente, secada se torna firme y cundo se le somete a altas temperaturas acaecen en ella reacciones qumicas que, entre otros cambios, causan que la arcilla se convierta en un material permanentemente rgido, denominado cermica.3. PROPIEDADES DE LA ARCILLA.Plasticidad: Mediante la adicin de una cierta cantidad de agua, la arcilla puede adquirir la forma que uno desee. Esto puede ser debido a la figura del grano (cuanto ms pequea y aplanada), la atraccin qumica entre las partculas, la materia carbonosa as como una cantidad adecuada de materia orgnica.Merma: Debido a la evaporacin del agua contenida en la pasta se produce un encogimiento o merma durante el secado.Refractariedad: Todas las arcillas son refractarias, es decir resisten los aumentos de temperatura sin sufrir variaciones, aunque cada tipo de arcilla tiene una temperatura de coccin. Porosidad: El grado de porosidad varia segn el tipo de arcilla. Esta depende de la consistencia ms o menos compacta que adopta el cuerpo cermico despus de la coccin. Las arcillas que cuecen a baja temperatura tienen un ndice ms elevado de absorcin puesto que son ms porosas.Color: Las arcillas presentan coloraciones diversas despus de la coccin debido a la presencia en ellas de xido de hierro, carbonato clcico

4. CARACTERISTICAS DE LA ARCILLA.Estn constituidas en su mayora por Filosilicatos, en especial de silicatos de aluminio hidratados (Al2O3 2SiO2H2O). Presentando en algunas ocasiones, silicatos de magnesio, hierro u otros metales, tambin hidratados. Estos minerales tienen una estructura cristalina definida, cuyos tomos se disponen en lminas:

Material de estructura laminar. Sumamente hidroscpico. Su masa se expande con el agua. Con la humedad se reblandece y se vuelve plstica. Al secarse su masa se contrae en un 10% Generalmente se le encuentra mezclada con materia orgnica. Adquiere gran dureza al ser sometida a temperaturas mayores a 600C.5. TIPOS DE ARCILLA.a) SEGN EXISTAN EN LA NATURALEZA

Podemos hablar de dos tipos de arcillas: las primarias y las secundarias.

Arcillas primarias o residuales: Son las formadas en el lugar de sus rocas madres y no han sido por tanto transportadas por el agua, el viento o el glaciar. Estas tienden a ser de grano grueso y relativamente no plsticas. Cuando han sido limpiadas de fragmentos de roca, son relativamente puras, blancas y libres de contaminacin con materiales arcillosos. La mayora de los caolines son arcillas primarias.

Arcillas secundarias: Son las que han sido desplazadas del lugar de las rocas madres originales. Aunque el agua es el agente ms corriente de transporte, el viento y los glaciares pueden tambin transportar arcilla. stas son mucho ms corrientes que las anteriores y tienen una constitucin ms compleja debido a que estn compuestas por material procedente de distintas fuentes: hierro, cuarzo, mica, materias carbonosas y otras impurezas.

b) SEGN LA PLASTICIDAD.

Podramos hablar teniendo en cuenta una de las propiedades de la arcilla como es la plasticidad de dos tipos: las arcillas plsticas y las anti plsticas.

Arcillas plsticas: hacen pasta con el agua y se convierten en modelables.

Arcillas antiplsticas: que confieren a la pasta una determinada estructura, que pueden ser qumicamente inertes en la masa crear una vitrificacin en altas temperaturas (fundentes)

c) SEGN EL COLOR Y POROSIDAD

Pastas porosas coloreadasPastas porosas blancas

Tejares y alfaresen bruto, barnizadas, estannferasArcillas fusibles850-1.100CMaylicas finasSanitarias y productos refractariosArcillas refractarias1.000- 1.550 C

Pastas impermeables coloreadasPastas impermeables blancas

Gres finos, comunes, clinkersArcillas vitrificables1.100-1.350CPorcelanas duras, tiernas, china vidriadaCaolines1.250- 1.460C

d) SEGN SU FUSIBILIDADSegn el punto o grado de coccin, podramos hablar de dos tipos de arcilla: Arcillas refractarias: Arcillas y caolines cuyo punto de fusin est comprendido entre 1.600 y 1.750C. Por lo general son blancas, grises y poco coloreadas despus de su coccin.

Arcillas fusibles arcillas de alfarera: Arcilla cuyo punto de fusin se alcanza por encima de los 1.100C. Son de color castao, ocre, amarillo o marfil tras su coccin y se suelen encontrar cerca de la superficie del suelo. Suelen contener ilita acompaado de una proporcin de caliza, xido de hierro y otras impurezas

6. CLASES USUALES DE ARCILLAa) CAOLN O ARCILLA DE CHINAEste tipo de arcilla se encuentra ms corrientemente en China que en cualquier otra parte, de ah su nombre.Son arcillas primarias (aunque tambin existen caoln secundario) que se han formado por la meteorizacin in situ del feldespato. Sus partculas son de gran tamao y por ello resulta menos plstico en comparacin con otras arcillas. Estn corrientemente mezclado con fragmentos de roca de feldespato y cuarzo por ello se hace necesario utilizar algn mtodo para su purificacin. Su composicin qumica se aproxima a la frmula del mineral caolinita. Se trata de una arcilla altamente refractaria, con un punto de fusin por encima de los 1.800C. En la prctica, raramente se utiliza el caoln en s mismo dado su alto grado de refractariedad y su poca plasticidad, por ello se aaden a l otros materiales aunque se debe decir que no todos los caolines son iguales en color, plasticidad En general su grado de contraccin es bajo debido al grosor de sus granos y tiene poca resistencia en seco.b) ARCILLAS PLSTICASPor sus propiedades, se contraponen al caoln dado que poseen un mayor contenido en hierro, son ms fusibles, ms plsticas y su grano es ms fino. Es por ello que se puede decir que son complementarias y a menudo se combinan para crear una arcilla ms trabajable.Se trata de una arcilla secundaria, mezclada a menudo capas de carbn y otros tipos de arcilla. Es altamente plstica y aunque no es tan pura como el caoln est relativamente libre de hierro y otras impurezas, cocindose a un color gris claro o anteado claro debido a la presencia de material carbonoso.stas poseen un elevado grado de contraccin, que puede llegar hasta a un 20%. En la fabricacin de cermica blanca, este tipo de arcilla se hace indispensable para aumentar la falta de plasticidad del caoln, aunque no puede aadirse ms del 15% puesto que se traducira en un color gris o anteado, disminuyendo as su traslucidez.c) ARCILLAS REFRACTARIASEsta arcilla no es un tipo propiamente dicho dado que se refiere a la resistencia al calor de las arcillas en general independientemente del color, plasticidadCualquier arcilla que resista la fusin hasta alrededor de los 1.500C puede considerarse como una arcilla refractaria, lo que significa que es relativamente pura y libre de hierro.Estas arcillas son tiles para gran variedad de productos, principalmente en la fabricacin de ladrillos refractarios y otras piezas para hornos, estufas, calderasTambin son utilizadas como aditivos para las pastas de loza o las pastas para gacetas en los que se quiera aumentar la refractariedad.d) ARCILLAS PARA GACETASLas gacetas son cajas de arcilla en las cuales se cuecen las piezas para protegerlas del calor y la llama directa del horno. Por tanto esta arcilla debe ser bastante refractaria, plstica para ser conformada por modelado y formar un cuerpo denso una vez cocida, para ser resistente a la fatiga producida por las continuadas cocciones.Normalmente se cuecen a un color gris-anteado claro y se usan frecuentemente como aditivo en las pastas para loza y barro cocido.e) ARCILLA PARA GRES O ARCILLA PARA LOZALas arcillas para loza son arcillas secundarias y plsticas que se funden a 1.200-1.300C. Su color de coccin va desde un gris claro a un gris oscuro o marrn. Cambian mucho de color, plasticidad y temperatura de coccin sin haber una distincin clara entre arcilla refractaria, de gacetas o para loza. La distincin se suele basar segn el uso que se haga de la arcilla ms que por su naturaleza qumica o fsica. Esta puede presentar un grado ptimo de plasticidad as como de coccin o puede mejorarse aadiendo feldespato y arcilla de bola para ajustar su temperatura y plasticidad.f) ARCILLA PARA BARRO COCIDO, ARCILLA PARA CACHARROS O ARCILLA DE ALFARERASon muy corrientes y suelen contener hierro y otras impurezas minerales por lo que su grado de coccin es de 950-1.100C. En bruto esta arcilla es roja, marrn, verdosa o gris por la presencia del xido de hierro, y tras su coccin puede variar de color.Se trata de la materia comn para los ladrillos, baldosas, tubos de drenaje, tejasLa arcilla roja comn por s sola es demasiado plstica, llegando a ser pegajosa, aunque a veces contiene arena u otros fragmentos ptreos que dificultan su plasticidad.Nos encontramos gran cantidad de esta arcilla en la superficie de la tierra, aunque a veces es inutilizable debido a su gran contenido en calcita o sales alcalinas solubles.La arcilla azul contiene mucha cal y se trata de la arcilla ms plstica de todas al natural. Estando mojada tiene un color azul grisceo que al cocerse se convierte en un color amarillento. Hay quien opina de ella que no es la arcilla ideal debido a que no tiene carcter suficiente y por su falta de color.g) OTRAS CLASES DE ARCILLAS La tierra para adobes: Se trata de una arcilla superficial adecuada para hacer adobes o ladrillos secados al sol. Casi no tiene plasticidad y contiene un alto porcentaje de arena. Arcilla apedernalada: Es una arcilla refractaria que ha sido compactada en una masa relativamente dura, densa, parecida a la roca. El esquisto: Es una roca metamrfica formada por la naturaleza a partir de la arcilla sedimentaria, con poca plasticidad a menos que se pulverice finamente y se deje humedecer durante largo tiempo. Puede utilizarse como aditivo o como principal ingrediente para ladrillos y otros productos pesados de arcilla. La bentonita: Es una arcilla de origen volcnico. Aunque su composicin qumica es parecida a la arcilla, su naturaleza fsica difiere en que tiene ms material coloidal. Se utiliza para dar plasticidad a las pastas de arcilla y como emulsionante en los vidriados. No puede utilizarse por s sola debido a su tendencia a hincharse cuando se humedece y por su pegajosidad y contraccin elevada. Arcilla para terracota: Arcilla de coccin a bajo fuego que puede utilizarse en la fabricacin de grandes piezas de terracota. Tiene un grano grueso que permite un secado rpido y uniforme. La bauxita o diaspora: Poseen un alto contenido en almina. Pueden ser altamente refractarias y se usan como materia prima para la produccin de aluminio metlico. El gumbo: Es una arcilla superficial o del suelo, muy plstica y pegajosa que contiene una cantidad considerable de materia orgnica. La Greda: Arcilla de quema blanca y poca plasticidad. En el comercio se encuentra en forma de polvo o grumos que una vez se haya sedimentado se emplean como engobes sobre cacharros de barro. Ocre, umbra y siena: Arcillas con gran contenido de combinaciones frreas y de manganeso que puede variar por ello es aconsejable efectuar ensayos previamente. Se pueden emplear para colorear algunos tipos de vidrio.7. USO DE LA ARCILLA

Por estas propiedades la arcilla es utilizada para hacer objetos de alfarera, de uso prctico y decorativo. Los diferentes tipos de arcilla, cuando se mezclan con los minerales en diversas condiciones, son utilizados para producir porcelana. Dependiendo del contenido mineral de la tierra, la arcilla puede aparecer en varios colores, desde un plido gris a un rojo oscuro, anaranjado, etc. Un horno diseado especficamente para cocer arcilla es llamado horno de alfarero.La arcilla cocida al fuego es la cermica, considerado uno de los medios ms baratos para producir objetos de uso cotidiano, y una de las materias primas utilizada profusamente por el hombre, an hoy en da, los ladrillos, vasijas, platos, objetos de arte, e incluso sarcfagos, o instrumentos musicales, tales como: quenas, flautas y antaras, fueron y son modelados con arcilla. La arcilla tambin se utiliza en muchos procesos industriales, tales como la produccin de cemento, igual que para obtener sustancias de filtrado.BIOGRAFIA.. Cermica (pastas y vidriados). Claude Vittel. Paraninfo, S.A. Madrid (1986).. Tratado de cermica. Finn Lynggaard. Ediciones Omega, S.A. Barcelona (1983). Arcilla y vidriado para el ceramista. Daniel Rodees. Ediciones CEAC. Barcelona (1990).. Arcilla Viva. Nino Carussu.